.Net 4.0并行库实用性演练

前面说在练习Parallel时，发现另有乾坤，是这样的代码：

static IEnumerable<Person> testFill()
{
    var list = new List<Person>(9);

    Enumerable.Range(1, 99999).ToList().ForEach(n =>
    {
        var name = "Person" + n % 9;
        list.Add(new Person { Id = n, Name = name });
    });
    Console.WriteLine("Person's count is {0}", list.Count);
    return list;
}

static IEnumerable<Person> testFillParallel()
{
    var list = new List<Person>(9);

    Enumerable.Range(1, 99999).AsParallel().ForAll(n =>
    {
        var name = "Person" + n % 9;
        list.Add(new Person { Id = n, Name = name });
    });
    Console.WriteLine("Person's count is {0}", list.Count);
    return list;
}

class Person
{
    internal int Id { get; set; }
    internal string Name { get; set; }
}

试验结果如下(单位ms)：

　　这个结果有点奇妙的。第一次多线程居然还不如单线程快，和上文例子比较一下，有点明白了。稍微改了下代码，在Add语句前加了个Thread.Sleep(1)，并把　List<Person>集合元素减为999，试了一次，结果如下(单位ms)：

　　多个线程协同工作时，分配任务本身有开销，要是分配的开销比任务本身还大，多线程就没有意义了。就比如你交待别人做某件事，要是交待的功夫比自己做还长，还不如自己做。不过从结果也可以看出一个辩证关系，从长远打算，第一次让别人熟悉业务，付出点培训成本，执行完一次后，以后就轻松多了，速度提高了一倍。如果这里Sleep一下，模拟长一点的单次处理过程，一开始多线程的优势就会非常明显。

　　FillParallel方法，大家觉得有没有其它问题呢？想必一般人都能看出，这里有最初级的线程安全问题。没看出的应该是刚学.Net各种集合的初学者，线程安全对他们还只是个太虚幻境。不过借助这个Parallel，就可以轻松神游幻境。把FillParallel方法循环一百次执行，会发现返回结果本来应该有999个元素，输出的却显示却结果经常少十几二十个。如果创建List时赋的容量不够，在List扩容时，还可能引发异常。一般是像下图这样(不过一百次都是999也不是不可能，要看你的RP了)：

　　应提醒一点的是，试验要在Release编译模式下运行，不然看不到线程安全问题，并行执行的效率提升得也很有限。我用的电脑都是双核，不知道在单核电脑的运行情况如何，可能有一定区别。

　　接着我改下逻辑，增加了一个是否Person存在重名的判断，变成：

static IEnumerable<Person> testFillParallel()
{
    var list = new List<Person>(9);

    Enumerable.Range(1, 999).AsParallel().ForAll(n =>
    {
        var name = "Person" + n % 9;
        if (list.Count(p => p.Name == name) < 1) list.Add(new Person { Id = n, Name = name });
    });
    Console.WriteLine("Person's count is {0}", list.Count);
    return list;
}

　　RP不管用了，执行几次，必抛异常：System.InvalidOperationException: Collection was modified; enumeration operation may no execute.

　　一个线程在枚举集合元素，这时必须保证集合不被其它线程修改，怎么办呢？以前，就知道用锁，现在据说有了线程安全的集合类，在System.Collections.Concurrent命名空间下，有ConcurrentDictionary, ConcurrentQueue, ConcurrentStack，就是没有ConcurrentList。费了半天，才发现与List对应的应该是BlockingCollection。

　　把集合定义换成：var list = new BlockingCollection<Person>(9);　只见刷刷刷，哪怕执行几万次都可以一路跑完了。

　　不过这样做，还是会发现问题，不知大家看出了吗？